[发明专利]一种嵌入式电机转子冷却结构

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种嵌入式电机转子冷却结构。

背景技术

电机在工作时会产生热量，通常都是通过壳体散热，或者在转子上安装叶片从而将壳体外部的空气吸入壳体内，进而达到冷却的目的，然而上述冷却方式存在着冷却效率低、以及噪音大的问题。随着技术的进步，人们通过在电机上设置能快速传导热量的导热管以实现电机的冷却。例如，一种在中国专利文献上公开的“用导热管冷却方式冷却的电机”，公布号为CN102751803A，该电机用导热管直接将电机发热源发出的热量传递出去来冷却电机，包括定子、转子、电枢绕组和两套独立的导热管冷却组，可分别独立使用，也可组合使用。该冷却方式可以解决目前传统电机发展限制，达到结构简化和降低成本的目的。导热管的基本构造包括一个真空的管体，在管体内设有工作介质，导热管的管壁上设有毛细组织，导热管的一端为吸热端，另一端为散热端，当导热管的吸热端与热源相接触，热源的热量使管体内的工作介质变成气体并向散热端流动，在散热端散出热量后变成液体，然后通过毛细组织的作用自动流回到吸热端。例如，一种在中国专利文献上公开的“端面平整无锥度的热管结构”，公告号为CN2585162Y，其中顶盖及底盖分别设置于中空筒体的上端部及下端部，此顶盖的上端面形成有凹部，且凹部内形成有穿孔，填充管穿设于顶盖的穿孔，此底盖下端面为平面，并有毛细组织贴附于中空筒体的内缘壁面，且有弹性支撑体置于毛细组织的一侧。导热管虽然具有热传导速度快的特点，但将其用于电机转子的冷却存在如下问题：由于电机在工作时转子处于高速转动状态，因此，设置在转子上的导热管也会同步地高速转动，此时导热管内散热后变成液体的工作介质会受到一个极大的离心力的作用从而附着在导热管的内壁上，大大地降低导热管内的毛细组织对工作介质的导引作用，使散热端的工作介质无法快速地回到吸热端，从而大大地降低导热管的热传导效率和电机转子的冷却效果。

发明内容

本发明是为了解决用导热管冷却电机转子时存在的工作介质无法快速地回到吸热端，电机转子的冷却效果差的问题，提供一种采用导热管的电机转子的冷却结构，可有效避免转子高速转动对导热管冷却效率的影响。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种嵌入式电机转子冷却结构，包括转子，转子上的电机轴位于电机壳体内的一端设有同轴的盲孔，一导热管的吸热端插接在盲孔内，所述导热管的内径从散热端的端面至吸热端逐步增大。

本发明通过在电机转子的电机轴上设置一个盲孔，并在盲孔内插接一个导热管，从而可有效地将转子的热量向外传递，其整体结构简单，且便于加工制造。特别是，现有的导热管为圆柱形管，因而在转子高速转动时导热管内的工作介质容易受离心力的作用而强烈地附着在导热管内壁上，进而降低散热端的工作介质回流到吸热端的速度。本发明的导热管内径从散热端的端面至吸热端逐步增大，也就是说，导热管的内壁从散热端的端面至吸热端向外倾斜，这样，吸附在倾斜的内壁上液态的工作介质会受到倾斜的内壁的反作用力，该反作用力会形成一个朝向导热管吸热端的分力，从而推动工作介质向着吸热端回流。并且转子的转速越高，离心力越大，相应地内壁的反作用力也越大，这样该反作用力在朝向导热管吸热端的分力也越大，从而有效地驱动工作介质的回流，有效地解决了转子在高速转动时导热管的冷却效率降低的问题，进而提高了转子的冷却效果。

作为优选，所述导热管的吸热端内壁设有烧结层，烧结层可通过烧结工艺实现，由于烧结层内部会形成均匀密布的细微小孔，因而其具有良好的毛细作用，这样，由散热端回流到吸热端的工作介质在烧结层的毛细作用下会均匀地吸附在整个吸热端的内壁上，从而避免吸热端内壁局部无工作介质吸附而形成的“干烧”现象，进而可有效地提高吸热效率。特别是，烧结在内壁上的烧结层具有便于安装制造、且强度高不易损坏的优点。

作为优选，所述导热管的吸热端内壁设有若干沿轴向排列的吸热圈，所述吸热圈包括与吸热端内壁连接的圈体以及由圈体向远离散热端轴向延伸的若干弹性片条，所述导热管的吸热端内壁以及吸热圈表面设有烧结层。

导热管的吸热端的热量会传导到吸热圈上，由于吸热端的内壁与吸热圈表面同时具有烧结层，因而可共同吸附工作介质并使工作介质蒸发，从而显著地提高吸热端的吸热效率。特别是吸热圈呈环形的梳子状，在转子高速转动时，吸热圈的弹性片条在离心力的作用下向外撑开而紧贴导热管的内壁，也就是说弹性片条与导热管内壁保持相同的倾斜角度，因而可确保在转子高速转动时吸热圈上的工作介质能快速回流。